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社會期待腦科學回答的5個問題

活躍星系核_96
・2014/01/16 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 554 ・八年級

http://www.flickr.com/photos/jj_judes/346850124/
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作者:曾郁蓁

2013年四月,美國總統歐巴馬簽署了一項腦科學研究計畫(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies Initiative, BRAIN),此計畫的目標是以最新的神經造影技術,來深化我們對大腦結構與功能的認識。光是在2014年,這個倡議即編列了一億美金的預算,以支持相關的腦神經研究。而這僅是長期研究計畫的第一步,美國政府正在研議如何訂定長期的研究計劃與預算,以提升腦科學研究的深度與廣度。

但是,隨著大量的預算投入到這個領域,最重要的問題也隨著浮現:腦科學應該解答的議題是什麼?

史丹佛法學院專門研究生物醫學科技社會影響的 Hank Greely教授提出了腦神經科學的五大議題:

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  1. 預測:科學研究的目的之一,就是給出適當且準確的預測,以供後續驗證。例如預測失智症的發病時間與病程、或刑事案件受刑人的再犯率等。
  2. 讀心:目前的腦神經研究已經能夠粗略區分出,人類在腦中回想的物品範疇,雖然距離讀出思維內容還有很長一段距離,然而這已有相當大的應用空間。在不久的將來,這方面的研究或許能夠協助我們與植物人溝通、或建置更有效的測謊工具等等。
  3. 法律責任:人類種種行為的歸責,在法庭上常是辯證的中心。而藉著神經造影技術的協助,我們或許能更準確地區分出無行為能力、有行為能力、精神失常、或蓄意犯罪之間的差別,以提供法官下判決時參考。
  4. 治療:以腦神經研究領域而言,最能將研究與應用結合的議題,便是臨床治療。失智症或帕金森氏症等神經退化性疾患,雖然研究者們以漸漸探索到病因與神經機制等等,但目前還沒有逆轉性的藥物可以治療其病症,在這塊領域,我們還在等著腦神經領域的研究給我們可能的答案。
  5. 促進認知功能:當認知功能的腦神經機制被研究者們究明之後,很直覺地,人們就會想問,那可以幫助我們記得更好、專注力更強嗎?類似這樣的問題,都是這領域研究者們應該努力回答的方向。

如同任何領域的科技發展,最尖端的技術能改變許多人的生活,也會帶來更多的辯證,因為改變總是一體兩面、好壞相伴。隨著大量的預算挹注到這方面的科技研發,相關的應用與配套措施也需提早著手準備,以便在腦科學的時代中,能夠更有效率地享受新科技所帶來的種種好處。

原文網址:Q&A: The 5 Big Questions in Brain Science

參考資料:Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative. NIH

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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主動脈瘤為何致命卻無感?醫師解析最新支架手術
careonline_96
・2025/09/30 ・2067字 ・閱讀時間約 4 分鐘

請問什麼是主動脈瘤?

陳紹緯醫師:主動脈瘤並不是我們傳統認知的惡性腫瘤,並不會造成遠端轉移,也不是什麼不治之症。主動脈瘤指的就是血管異常的膨大。一般而言,主動脈瘤的定義是大於5公分。根據不同的位置,包括了升主動脈、主動脈弓、降主動脈以及腹主動脈,不同的位置會有不同的治療條件。主動脈瘤如果及早發現,一般治療效果都相當的好。但是如果拖到了主動脈破裂,手術風險就相當的高。

請問主動脈瘤的危險因子為何?

陳紹緯醫師:常見的主動脈瘤危險因子包括了年紀,年紀越大的人越容易發生主動脈瘤。此外,抽菸、家族病史以及高血脂,都有可能增加主動脈瘤的風險。

請問主動脈瘤該如何治療?

陳紹緯醫師:根據主動脈瘤不同的位置,會決定它不同的治療方式。絕大多數的病人都可以利用主動脈支架微創手術來進行治療。但是升主動脈瘤由於靠近心臟,主動脈支架並不適合治療,必須藉由傳統開胸心臟手術來治療升主動脈瘤。

請問開放式手術有哪些優點?

陳紹緯醫師:如果主動脈瘤發生在主動脈根部、升主動脈這些位置,目前都只能以傳統的開放式手術進行。此外,開放式手術最大的好處是一勞永逸。我們在手術中將病灶主動脈瘤切除,並植入新的人工血管,長期的結果相當可靠。

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請問主動脈支架手術有何優點?

陳紹緯醫師:絕大多數的病人可以藉由腹股溝打針、穿刺的方式進行手術,沒有任何手術切口。在先進的影像導引系統定位之下,我們將主動脈支架置放於病灶。主動脈支架撐開之後會將血液導流,使血液不會進入主動脈瘤,因此主動脈瘤會逐漸萎縮甚至消失。主動脈支架手術最大的好處就是微創、低侵襲性。傳統開放式手術由於傷口較大,恢復較慢,會有出血性的危險。藉由支架手術,可以大幅降低手術的死亡風險以及出血的風險。

請問主動脈支架手術可能出現哪些併發症?

陳紹緯醫師:主動脈支架手術雖然微創、低侵襲性,可以有效降低手術的風險。然而主動脈瘤的治療長期效果還是需要詳細的追蹤。有10%到20%的病人,在長期追蹤中會發生主動脈支架移位、主動脈支架滲漏的問題,有可能需要經過二次手術再次治療。部分的病人,在反覆治療之後仍然沒有辦法有效解決,最後必須以開放式手術來進行。

請問主動脈支架手術有哪些新的進展?

陳紹緯醫師:目前有一些新的技術可以輔助讓主動脈支架手術更安全,效果更理想。
首先是藉由先進的影像系統,在混成手術室中執行這項手術,可以達到更精準的定位,來降低側漏以及主動脈支架移位的併發症。傳統主動脈支架手術在鼠蹊部仍然必須要有手術切口,鼠蹊部的手術切口常常會有感染以及淋巴滲液的併發症。可以藉由新技術血管縫合釘,在沒有傷口、打針穿刺的狀況下,就可以完整地進行主動脈支架手術。主動脈支架手術最大的併發症就是主動脈支架出現滲漏或者是位移的風險。近年來,研發出新型的技術——主動脈支架錨釘。藉由錨釘的固定,可以將主動脈支架有效地固定在主動脈,降低位移以及滲漏的風險。

請問什麼是胸主動脈分支支架?

陳紹緯醫師:主動脈瘤的治療最困難的位置就是在主動脈弓。由於主動脈弓解剖構造複雜,主動脈支架常常難以有效地應用。新型的主動脈分支支架可以有效解決主動脈弓主動脈瘤的問題。藉由先進的新型支架,可以將腦部的血管藉由分支支架灌流。在部分的病人可以免除開胸的危險性,採用微創主動脈支架就能解決所有的主動脈瘤病灶。

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陳紹緯醫師:在十年前,一位八十多歲的老先生因為主動脈瘤破裂、休克,緊急送醫。當時我們採用緊急手術,進行開胸主動脈置換手術,將升主動脈置換,挽救病人生命。
經過10年之後,後端的主動脈弓又出現新的主動脈瘤。病人已經90多歲,不適合再用傳統開放式手術。我們採用新型的胸主動脈分支支架來進行治療,讓病人免除心臟停止、開胸,以及降低出血的風險,得到良好的治療。

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CAR-T 之外的新選擇,雙特異性抗體助攻淋巴瘤治療
careonline_96
・2025/09/22 ・2917字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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「曾有位 65 歲的瀰漫性大型B細胞淋巴瘤女性患者,轉院來時影像一照,全身幾乎沒有一個骨髓是正常的,包括手臂、腿部、脊椎甚至顱骨,全部充斥著淋巴瘤,病情十分嚴重!」臺中榮民總醫院腫瘤醫學中心主任李冠德醫師表示,「因她已接受過三線治療,對化療反應也不佳,無法進行骨髓移植,討論後決定自費試看看最新的雙特異性抗體藥物,結果才做完3個療程,在正子掃描下居然看到全身的癌細胞都消失了!」

談到這個讓人印象深刻的案例,李冠德醫師說為求保險,當時還進行了骨髓穿刺,同樣也證實了骨髓內的淋巴瘤都被清除乾淨,讓患者與家屬都喜出望外。「為了最大幅度降低復發可能,仍建議她把完整的 12 個療程都做完,目前她正在穩定接受治療中。因為當時健保沒有給付,12 個療程要花掉數百萬,如今健保終於宣布雙特異性抗體第三線的給付,對復發病友來說是很令人振奮的好消息。」

瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤惡性度高 復發無法接受骨髓移植者占多數

瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)是一種生長非常快速、侵襲性極高的非何杰金氏淋巴瘤。李冠德醫師解釋,瀰漫性大型B細胞淋巴瘤是由體內的 B 細胞發生變異,轉化成癌細胞而引起,也可能出現在淋巴結以外的部位,包括腸胃道、皮膚、骨骼、甚至中樞神經系統等。

瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤的進展相當迅速,常常在數週內急遽惡化,因此必須及早診斷並盡快開始治療。李冠德醫師說,經過第一線治療後,約有六成的病人可以達到完全緩解,進而痊癒;然而仍有約三到四成的病人會復發,而且復發通常發生在完成治療後的兩年內。

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復發後,傳統的標準治療為採高劑量化學治療,再接續造血幹細胞移植。然而,這種治療方式只適用於較年輕且身體狀況良好的患者。高齡、體力不佳、或對化療反應不敏感的病人,根本沒有接受骨髓移植的機會,平均存活期僅剩約六個月,「過往這些病人幾乎可說是走投無路,非常辛苦」李冠德醫師形容。

CAR-T 後最受注目之治療—雙特異性抗體:活化免疫精準攻擊淋巴癌

「近年來瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤的病人相較就幸運多了,治療方式大幅進步,復發後的用藥選擇陸續推陳出新,預後也大大改善!」李冠德醫師分析,對於復發或難治型病患,目前已有 CAR-T 細胞療法、抗體藥物複合體 ADC、雙特異性抗體(Bispecific Antibody,BsAb)等,都可幫助患者大幅提高達成完全緩解的機會。

「其中,雙特異性抗體是目前繼 CAR-T 後最受注目的免疫治療之一,也被醫界普遍看好有潛力成為瀰漫性大型B細胞淋巴瘤復發後的標準治療。」李冠德醫師解釋,雙特異性抗體顧名思義,是一種能夠同時識別兩種抗原的突破性藥物設計,一端可辨識免疫殺手 T 細胞表面的 CD3 受體,另一端可辨識淋巴瘤表面的 CD20 受體,「就好像右手拉著 T 細胞,左手拉著癌細胞,把兩者拉近,使 T 細胞活化後,對癌細胞展開精準攻擊。目前雙特異性抗體也有不同設計,例如透過2:1的抗體結構,將辨識癌細胞的一端設計成兩個結合點,有望可以增加與淋巴瘤的結合能力。」

在臨床試驗中,也可以看到雙特異性抗體用於復發、難治型瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤,能夠快速、長期顯著提升緩解率的數據。「雙特異性抗體用於第三線治療時,約有四成的病人可以達成完全緩解(Complete Remission,CR),且有六、七成能維持完全緩解超過兩年以上,讓治癒在後線也變得可能。」李冠德醫師說,若病人在兩年內未復發,未來復發的機率將大幅降低,顯示雙特異性抗體確實可替後線病患爭取更佳的治癒機會。

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雙特異性抗體納給付:健保德政及時雨 補足 CAR-T 治療可近性

我國健保署已於民國 114 年 8 月起,將雙特異性抗體藥物納入瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤第三線健保給付。

李冠德醫師分析,「雙特異性抗體獲得健保第三線給付,讓復發治療選項更完整,給不同病況的病人,更多彈性選擇的自由。從預後數據來看,雙特異性抗體與CAR-T細胞治療其實差不多,但因為 CAR-T 細胞治療的門檻較高,目前全台灣只有 8 間醫院可執行,也必須要送患者的免疫細胞到國外,進行基因改造後再送回,需耗時將近兩個月;相較雙特異性抗體在多數醫院都可以執行,且只要通過健保,可立即給藥,對於無法等待或無法跨區治療的病人來說,本次雙特異性抗體獲得給付可說是健保及時雨。」

雙特異性抗體第三線健保給付條件包括,需具有 CD20 抗原陽性、不可合併有中樞神經系統侵犯、不可有心臟衰竭等嚴重器官功能異常等,最多以 12 個療程為申請上限。

「若淋巴瘤對雙特異性抗體有反應,通常效果都會蠻快出現,試驗中可以觀察到,有達到完全緩解者,平均是打兩個療程,也就是 42 天就能達成。」李冠德醫師說,「雖然療效反應快速,但是仍會建議患者應依仿單完成全部療程,以降低復發風險。目前健保最多給付 12 個療程,也符合上述 2:1 結構的雙特異性抗體藥物的療程設計,可以讓患者最無後顧經濟之憂地接受完整治療。」

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雙特異性抗體有望推進二線治療 漸進式給藥降低併發症 維持高耐受

雙特異性抗體除被國際癌症治療權威指引 NCCN,列為第三線治療的偏好選擇建議外,推進到第二線治療的臨床試驗,也展現出亮眼的結果。李冠德醫師說,最新發表的大型臨床試驗結果顯示,針對無法接受移植者,比起傳統單用化學治療,若在第二線就合併雙特異性抗體與化療,可顯著提升整體存活期,降低 38% 死亡風險,顯示雙特異性抗體往前線推進使用之極大潛力。

李冠德醫師最後也提醒,身體在剛開始適應免疫治療時,出現細胞激素風暴症候群(Cytokine Release Syndrome, CRS)的機率較高,故相較於 CAR-T 的一次性療程,雙特異性抗體因為是分多次給藥,所以在給藥劑量上也設計成逐步調高劑量,透過漸進式加大劑量的方式,盡可能減少併發症的發生機率,但還是會建議前一、兩個療程可住院觀察,待適應後,通常病人都可維持高耐受度,此時就可採門診給藥。

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